光缆老化现状研究及寿命探讨

 2010年至今，深圳市科海光器件有限公司的多年合作伙伴——烽火通信科技股份有限公司有幸收集到一些在通信传输线路上使用10-25年的光缆样本，本文着重介绍了该光缆的老化情况和样本测试分析方法，并对光缆在长期使用后出现的劣化现象和原因进行了分析。

　　以光纤为传输元件的光缆，由于实现了传输信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等，在众多高技术的需求拉动下，已经成为遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业的重要传输媒质，并正在向更广更深的层次发展。光纤光缆行业历经三十多年的发展，按照当初25-30年的使用寿命设计，不久的将来光缆将进入一个更新换代的高峰时期。因此，光缆长期使用的稳定性和寿命的研究对通信网络的发展具有重要的意义。

　　光缆寿命取决于光缆内部质量(取决于光缆结构设计、光缆制造工艺和光缆原材料质量)和光缆使用期的外部环境(湿度、温度、外部应力、地质灾害等)，本文介绍了影响光缆寿命的诸多因素，对不同厂家、不同时期、不同型号的光缆对比分析，以光纤为中心，采取由内到外的方式，重点研究了光缆在网运行10-25年后的内部质量及可能的影响因素。

　　1. 光缆样品信息

根据应用需求不同，光缆结构有很大的差别。本文重点研究在网运行10-25年的层绞式室外光缆。光缆样品长度均为200m左右，外观基本完整，具体光缆结构及信息如表1所示。

　  2.钢/铝塑复合带

　　金属塑料复合带作为光缆保护层其性能对光缆的使用寿命有着直接的影响因而对金属塑料复合带的各项性能提出很高的要求。采用镀铬钢带生产的金属塑料复合带的机械性能、抗腐蚀性能、黏结性能等各项性能指标都比较好，能保证光缆长期稳定可靠地运行。

　　分别对A、B、C、D光缆金属塑料复合带进行观察，发现光缆D的钢塑复合带有严重锈蚀现象，如图4所示，表明有日H2O(气态或液态)进入光缆，引起钢塑复合带锈蚀。钢塑复合带锈蚀进而会产生电化析氢，引起光纤损耗增加，影响光纤长期传输性能的稳定性。同时，钢塑复合带的锈蚀表明光缆渗水保护被破坏。光缆渗水保护主要分为两部分: 1)横向渗水保护。在潮湿的环境中，光缆外的潮气或水分会穿过护套向光缆内渗透和迁移。通常采用纵包铝带或钢带结构等方法，防止横向渗水。2)纵向渗水保护。由于光缆保护层的局部破损或光缆连接处的意外渗水等原因，水分侵入光缆会沿着纵向渗透。通常采用填充光缆油膏等方法，防止纵向渗水圈。选取D光缆不同段进行纵向渗水试验，超过168h未渗水。检查光缆护套完整情况，发现所测光缆护套无严重损伤。推测钢塑复合带锈蚀的主要原因为:1)潮湿环境中光缆外潮气或水分穿过护套向光缆内渗透和迁移;2)光缆两端接头密封不严，或其他段护套破损，水沿着钢塑复合带搭接缝缓慢纵向流动，造成锈蚀。